James Webb: Στο στόχαστρο οι «γαλαξιακοί έφηβοι»

Από τότε που τέθηκε σε λειτουργία πέρυσι, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει κάνει πρωτοποριακές παρατηρήσεις που αφορούν μερικούς από τους πρώτους γαλαξίες του σύμπαντος . Θα μπορούσε κανείς να τα ονομάσει γαλαξιακά νήπια.

Αλλά ο Webb έχει αποκτήσει ακόμα καλύτερα δεδομένα για γαλαξίες, που είναι λίγο μεγαλύτεροι. Οι αστρονόμοι τους αποκαλούν γαλαξιακούς «έφηβους». Και, όπως δείχνει νέα έρευνα, μοιάζουν με ανθρώπους έφηβους από ορισμένες απόψεις, συμπεριλαμβανομένης της εμφάνισης εκρήξεων ανάπτυξης μαζί με λίγη ανωριμότητα.

Όπως γράφει το Reuters, οι ερευνητές εστίασαν σε γαλαξίες που σχηματίστηκαν περίπου 2-3 ​​δισεκατομμύρια χρόνια μετά το γεγονός της Μεγάλης Έκρηξης περίπου πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια που ξεκίνησε το σύμπαν. Η μελέτη υπολόγισε τον μέσο όρο δεδομένων που έλαβε ο Webb για το φως σε διάφορα μήκη κύματος που προέρχονται από 23 τέτοιους γαλαξίες – το «χημικό τους DNA» – για να ζωγραφίσει μια σύνθετη εικόνα των εφηβικών γαλαξιακών χαρακτηριστικών.

Όταν η NASA ανακάλυψε ένα κοσμικό ερωτηματικό

Εφηβικά χαρακτηριστικά

«Αυτοί οι έφηβοι γαλαξίες έχουν πολύ μοναδικό χημικό DNA, που δείχνει ότι έχουν σχηματίσει έναν αξιοπρεπή αριθμό αστεριών – έχουν ήδη μεγαλώσει αρκετά – αλλά εξακολουθούν να αναπτύσσονται γρήγορα», δήλωσε η Άλισον Στρομ, καθηγήτρια φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Northwestern στο Ιλινόις και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα στο Astrophysical Journal Letters .

Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτοί οι γαλαξίες δεν φαίνονται ακόμη ούτε ενεργούν όπως οι γαλαξίες σήμερα.

«Περνούν από κάποιες σημαντικές διαδικασίες αυτή τη στιγμή – πολλές από τις οποίες δεν καταλαβαίνουμε ακόμη και ελπίζουμε να καταλάβουμε σύντομα καλύτερα – οι οποίες καθορίζουν τον τύπο γαλαξία που θα γίνουν», δήλωσε η αστρονόμος και συνεπικεφαλής της μελέτης Gwen Rudie από το Carnegie Observatories στην Καλιφόρνια.

Το αέριο που ανιχνεύθηκε σε περιοχές σχηματισμού άστρων -αστρικά φυτώρια- των εφηβικών γαλαξιών ήταν πολύ πιο ζεστό, σε περίπου 24.000 βαθμούς Φαρενάιτ (13.350 βαθμοί Κελσίου), από ό,τι παρατηρείται στους γαλαξίες σήμερα.

«Η θερμοκρασία σε αυτά τα μέρη των γαλαξιών κυριαρχείται από τα νεαρά αστέρια και τις ιδιότητες του αερίου, οπότε η εύρεση διαφορετικής θερμοκρασίας σημαίνει ότι υπάρχει κάτι διαφορετικό σχετικά με τα αστέρια και το αέριο στους εφήβους γαλαξίες», είπε η Στρόμ. Οι γαλαξίες παρατηρήθηκαν να λάμπουν με οκτώ στοιχεία – υδρογόνο, ήλιο, οξυγόνο, άζωτο, θείο, αργό, νικέλιο και πυρίτιο.

Το DNA

«Το οξυγόνο είναι αξιοσημείωτο γιατί είναι ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά του “DNA του γαλαξία”, όσον αφορά την παρακολούθηση της ανάπτυξης του παρελθόντος. Παρεμπιπτόντως, το οξυγόνο είναι επίσης το τρίτο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν (πίσω από το υδρογόνο και το ήλιο)». υπογράμμισε η Στρομ.

«Το νικέλιο μας προκάλεσε έκπληξη γιατί, παρόλο που περιμέναμε ότι μπορεί να υπήρχε κάποια ποσότητα νικελίου, συνήθως δεν λάμπει αρκετά ώστε να το δει κανείς ακόμη και σε πολύ κοντινούς γαλαξίες. Επομένως, η θέασή του ήταν έκπληξη και μπορεί να υποδηλώνει ότι υπάρχει κάτι διαφορετικό για τα τεράστια αστέρια που προκαλούν το αέριο να λάμπει», πρόσθεσε.

Το Webb, το οποίο κυκλοφόρησε το 2021 και άρχισε να συλλέγει δεδομένα πέρυσι, έχει αναδιαμορφώσει την κατανόηση του πρώιμου σύμπαντος.

Η νέα μελέτη παρουσιάζει τα πρώτα αποτελέσματα από την έρευνα CECILIA που χρησιμοποιεί το Webb για να εξετάσει εξονυχιστικά τη χημεία των μακρινών γαλαξιών. Το όνομα CECILIA είναι συντομογραφία του Chemical Evolution Constrained using Ionized Lines in Interstellar Aurorae, ενώ τιμά επίσης την εντυπωσιακή αστρονόμο του 20ου αιώνα Cecilia Payne-Gaposchkin.